磁気におけるクーロンの法則

磁気におけるクーロンの法則

【広告】ここから広告です。ご覧の皆さまのご支援ご理解を賜りたく、よろしくお願いいたします。
【広告】広告はここまでです。

真空中で、磁気量m，

の磁極が距離r離れて位置しているときに働く磁気力は、

を真空の透磁率として、

で与えられる。磁極が異種(

)のときは引力、磁極が同種(

)のときは斥力が働く。

磁気でも電気の電荷と同様に、磁極には磁荷があると考えます。ただし、電荷とは異なり、現実には単一磁荷という物理的実体は存在しません。つまり、N極しかない磁石、S極しかない磁石は存在しません。磁石は、必ず、N極とS極とがペアになっているのです。
ですが、仮に磁気量mの磁荷が存在するとして、電気におけるガウスの法則と同様に考えてみます。この磁荷を取り囲む半径rの球面上にできる磁界の強さHは、真空の透磁率：

を用いて、

磁界の向きは、

(磁荷がN極)のとき、球面に垂直に外向きです。
磁気量mの磁荷が作る磁界中に、この磁荷から距離r離れた位置に置かれた磁気量

の磁荷に働く力Fは、公式

(磁界を参照)より、

これは、磁気に関するクーロンの法則です。

，つまり、

のときは、引力、

，つまり、

のときは、斥力が働きます。
単一磁荷は存在しないのですが、クーロンの法則は実験的に検証されています。高校の教科書では、単一磁荷が存在しないので、「磁荷」と言う用語を避けて「磁極」(その大きさを「磁気量」)と呼んでいるようです。
なお、磁石をN極とS極の境界で切って2つに分けても、単一磁荷、つまり、N極だけの磁石、S極だけの磁石にはなりません。今までN極だった方の磁石のN極と反対側に新たにS極が生じ、今までS極だった方の磁石のS極と反対側に新たにN極が生じてしまうのです。磁石をどこまで細かく分けても、N極の逆にS極、S極の逆にN極が生じて、単一磁荷にはなりません。

【広告】ここから広告です。ご覧の皆さまのご支援ご理解を賜りたく、よろしくお願いいたします。
【広告】広告はここまでです。

　　物理基礎事項TOP　　物理TOP　　TOPページに戻る

【広告】ここから広告です。ご覧の皆さまのご支援ご理解を賜りたく、よろしくお願いいたします。

【広告】広告はここまでです。

苦学楽学塾 随時入会受付中！
理系大学受験ネット塾苦学楽学塾
(ご案内はこちら)ご入会は、
まず、こちらまでメールを
お送りください。